(57)【要約】  電池パックは、複数の素電池１００が配列されてケース内に収容された電池モジュールを複数個備え、電池モジュールは、複数の素電池１００が一列に配列された組電池２００を単位として、組電池２００が複数個配列されて構成されている。電池モジュールは、組電池２００が複数個並列に配列された第１の電池モジュール３００と、組電池２００が複数個直列に配列された第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂとを含み、第１の電池モジュール３００と第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂとが組み合わされて、電池パックが構成されている。
2011104792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池が配列されてケース内に収容された電池モジュールを複数個備えた電池パックであって、
前記電池モジュールは、前記複数の素電池が一列に配列された組電池を単位として、該組電池が複数個配列されて構成されており、
前記電池モジュールは、
前記組電池が複数個並列に配列された第１の電池モジュールと、
前記組電池が複数個直列に配列された第２の電池モジュールと
を含み、
前記第１の電池モジュールと前記第２の電池モジュールとが組み合わされて、前記電池パックが構成されている、電池パック。
【請求項２】
前記組電池は、一列に配列された前記複数の素電池が電気的に並列に接続されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記組電池は、正極及び負極の電極端子と、前記素電池の充放電を制御する信号を入出力する信号端子とを備えている、請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記第１の電池モジュールは、複数個並列に配列された前記組電池の前記正極及び負極の電極端子が、電気的に直列に接続されており、
前記第２の電池モジュールは、複数個直列に配列された前記組電池の前記正極及び負極の電極端子が、電気的に直列に接続されている、請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記素電池は、該素電池内に発生したガスを電池外に排出する開放部を備えており、
前記組電池は、前記素電池の開放部と連通した排気ダクトをさらに備えている、請求項３に記載の電池パック。
【請求項６】
前記排気ダクトは、前記複数の素電池の一端側に配設された平板を有し、
前記素電池の開放部は、前記平板に形成された貫通孔を介して前記排気ダクトに連通している、請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
前記平板は、前記素電池の一端部に密着して配設されており、
前記排気ダクトは、前記複数の素電池に対して密閉状態で区画されている、請求項６に記載の電池パック。
【請求項８】
前記平板は、配線基板で構成されており、
前記配線基板には、前記組電池における正極及び負極の電極端子及び前記信号端子にそれぞれ接続される配線が形成されている、請求項６に記載の電池パック。
【請求項９】
前記素電池は、筒状電池からなり、
前記第１の電池モジュールは、前記組電池が、一列に配列された前記複数の素電池の列方向に垂直な方向に、複数個並列に配列されており、
前記第２の電池モジュールは、前記組電池が、前記素電池の列方向に平行な方向に、または、前記筒状電池からなる素電池の軸方向に、複数個直列に配列されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記第１の電池モジュールを構成する前記組電池における素電池の軸方向と、前記第２の電池モジュールを構成する前記組電池における素電池の軸方向とは、互いに直交している、請求項９に記載の電池パック。
【請求項１１】
前記第１の電池モジュールを構成する前記組電池の個数は、前記第２の電池モジュールを構成する前記組電池の個数よりも多い、請求項１に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池で構成された電池モジュールを複数個備えた電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池をケースに収容して、所定の電圧及び容量を出力できるようにした電池パックは、種々の機器、車両等の電源として広く使用されている。中でも、汎用的な電池を並列・直列接続して、所定の電圧及び容量を出力する組電池をモジュール化し、この電池モジュールを種々組み合わせることによって、多種多様な用途に対応可能とする技術が採用され始めている。このモジュール化技術は、電池モジュールに収容する電池を高性能化することによって、電池モジュール自身の小型・軽量化が図られるため、電池パックを組み立てる際の作業性が向上するとともに、車両等の限られた空間へ搭載する際の自由度が向上するなど、様々なメリットと有する。【０００３】
しかしながら、組電池を構成する個々の電池は、必ずしも性能が揃っていないため、例えば、放電中においては、最低容量の電池によって組電池の電流容量が制限され、また充電中においては、最低容量の電池によって組電池全体の再充電が制限される。そのため、かかる制限を超えて組電池を充放電させた場合、最低容量の電池の劣化により、組電池のサイクル寿命が低下する等の問題が生じるおそれがある。【０００４】
このような問題を解決する方法として、複数の電池が並列・直列接続された組電池において、隣接する電池同士を複合的に相互接続してネットワークを構成する技術が特許文献１に記載されてる。このようなネットワークを構成することによって、特性の不均衡な電池が自動平衡化されるため、特定の電池が性能劣化することを抑制でき、その結果、組電池のサイクル寿命を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５３３０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、組電池をモジュール化して、この電池モジュールを、車両等の限られた空間の大きさに合わせて適宜組み合わせることによって、所定の電圧及び容量を出力する電池パックを柔軟に搭載することができる。【０００７】
例えば、円筒形電池を二次元に配列して電池モジュールを構成したとき、電池モジュールの外寸法は、二次元配列された円筒形電池の行列数によって決まるが、この外寸法を基準に、電池モジュールを並べる個数や、配置する向き（縦置き又は横置き）を変えることによって、限られた空間の大きさに合わせて、複数の電池モジュールを組み合わせた電池パックを搭載することができる。【０００８】
しかしながら、電池モジュールの外寸法は、円筒形電池の高さや、二次元に配列された円筒形電池の行列数で規制されるため、電池モジュールを並べる個数や、配置する向きを変えても、狭い空間に搭載できない場合もあり、限られた空間へ電池モジュールを搭載する際の自由度は、必ずしも十分とは言えない。【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その主な目的は、複数の電池モジュールを電池パックにおいて、限られた空間へ電池モジュールを搭載する際の自由度を向上させた電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の素電池が一列に配列された組電池を単位とし、この組電池を、複数個並列に配列した第１の電池モジュールと、複数個直列に配列した第２の電池モジュールとの２種類の電池モジュールを用意し、この２種類の電池モジュールを組み合わせて電池パックを構成するものである。【００１１】
複数の組電池を直列に配列した第２の電池モジュールの外寸法のうち最小幅は、組電池を構成する素電池の最小幅と一致する。一方、複数の組電池を並列に配列した第１の電池モジュールの外寸法の最小幅は、並列に配列する組電池の個数で変わるが、少なくとも素電池の最小幅に対して組電池の個数倍となる。そのため、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールとの外寸法の最小幅の差を大きくすることができる。これにより、第１の電池モジュールを広い空間に、第２の電池モジュールを狭い空間に搭載することによって、電池パックを限られた空間へ搭載する際の自由度を大きくすることができる。また、第１の電池モジュール及び第２の電池モジュールは、共に、複数の素電池が一列に配列された組電池を単位に構成されるため、各電池モジュールを容易に構築することができる。【００１２】
すなわち、本発明に係る電池パックは、複数の素電池が配列されてケース内に収容された電池モジュールを複数個備えた電池パックであって、電池モジュールは、複数の素電池が一列に配列された組電池を単位として、組電池が複数個配列されて構成されており、電池モジュールは、組電池が複数個並列に配列された第１の電池モジュールと、組電池が複数個直列に配列された第２の電池モジュールとを含み、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールとが組み合わされて電池パックが構成されている。【００１３】
ここで、組電池は、一列に配列された複数の素電池が電気的に並列に接続されているのが好ましい。これにより、組電池を単位に構成された第１の電池モジュール及び第２の電池モジュールを組み合わせて構成した電池パックにおいて、万一、組電池を構成する素電池の一つが故障しても、電池パックの電流供給を確保することができる。【００１４】
また、組電池は、正極及び負極の電極端子と、素電池の充放電を制御する信号を入出力する信号端子とを備えていることが好ましい。これにより、組電池で構成される電池モジュール同士の電気的接続や充放電制御が容易になる。【００１５】
また、素電池は、素電池内に発生したガスを電池外に排出する開放部（安全弁）を備えており、組電池は、素電池の開放部と連通した排気ダクトをさらに備えていることが好ましい。これにより、組電池を構成する素電池の一つが異常発熱により安全弁が作動して高温ガスが素電池外に放出されても、高温ガスを周辺の素電池に曝すことなく、排気ダクトを介して組電池外に放出させることができる。その結果、万一、組電池を構成する素電池の一つが故障しても、他の正常な素電池に影響を与えることがないため、安全性の高い電池モジュールを構築することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電池パックを、外寸法の最小幅の異なる２種類の電池モジュールで構成し、かつ、この２種類の電池モジュールを、複数の素電池が一列に配列された組電池を単位に構成することよって、限られた空間へ搭載する際の自由度の大きな電池パックを容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における電池モジュールに使用する素電池の構成を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における組電池の構成を模式的に示した分解斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態における組電池の斜視図、（ｂ）は組電池の断面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ部の部分拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態における第１の電池モジュールの構成を模式的に示した分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態における第１の電池モジュールの斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態における第２の電池モジュールの構成を模式的に示した分解斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態における第２の電池モジュールの斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、他の実施態様における第２の電池モジュールの構成を模式的に示した分解斜視図である。
【図９】他の実施態様における第２の電池モジュールの斜視図である。
【図１０】複数の電池モジュールを備えた電池パックを自動車に搭載した例を示した模式図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールとの組合せの一例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施形態との組み合わせも可能である。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態における電池モジュールに使用する電池（以下、「素電池」という）１００の構成を模式的に示した断面図である。なお、本発明における電池パックは、複数の素電池１００が一列に配列された組電池を単位として、組電池を複数個配列して構成される電池モジュールの集合体として構成される。
【００２０】
本発明における組電池を構成する素電池１００は、例えば、図１に示すような、円筒形のリチウムイオン二次電池を採用することができる。このリチウムイオン二次電池は、ノート型パソコン等の携帯用電子機器の電源として使用される汎用電池であってもよい。この場合、高性能の汎用電池を、電池モジュールの素電池として使用することができるため、電池モジュールの高性能化、低コスト化をより容易に図ることができる。また、素電池１００は、内部短絡等の発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全機構を備えている。以下、図１を参照しながら、素電池１００の具体的な構成を説明する。
【００２１】
図１に示すように、正極１と負極２とがセパレータ３を介して捲回された電極群４が、非水電解液とともに、電池ケース７に収容されている。電極群４の上下には、絶縁板９、１０が配され、正極１は、正極リード５を介してフィルタ１２に接合され、負極２は、負極リード６を介して負極端子を兼ねる電池ケース７の底部に接合されている。
【００２２】
フィルタ１２は、インナーキャップ１３に接続され、インナーキャップ１３の突起部は、金属製の弁体１４に接合されている。さらに、弁体１４は、正極端子を兼ねる端子板８に接続されている。そして、端子板８、弁体１４、インナーキャップ１３、及びフィルタ１２が一体となって、ガスケット１１を介して、電池ケース７の開口部が封口されている。
【００２３】
素電池１００に内部短絡等が発生して、素電池１００内の圧力が上昇すると、弁体１４が端子板８に向かって膨れ、インナーキャップ１３と弁体１４との接合がはずれると、電流経路が遮断される。さらに素電池１００内の圧力が上昇すると、弁体１４が破断する。これによって、素電池１００内に発生したガスは、フィルタ１２の貫通孔１２ａ、インナーキャップ１３の貫通孔１３ａ、弁体１４の裂け目、そして、端子板８の開放部８ａを介して、外部へ排出される。
【００２４】
なお、素電池１００内に発生したガスを外部に排出する安全機構は、図１に示した構造に限定されず、他の構造のものであってもよい。
【００２５】
図２は、本実施形態における組電池２００の構成を模式的に示した分解斜視図で、図３（ａ）は組電池２００の斜視図、図３（ｂ）は組電池２００の断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＡ部の部分拡大図である。
【００２６】
図２に示すように、一列に配列された複数（図では６個）の素電池（筒状電池）１００は、ケース３０内に収容されて、図３（ａ）に示すような組電池２００を構成している。ここで、素電池１００の正極端子８は同一方向に揃って配列され、一列に配列された複数の素電池１００は電気的に並列に接続されている。これにより、組電池２００を単位に構成された電池モジュールを組み合わせて構成した電池パックにおいて、万一、組電池２００を構成する素電池１００の一つが故障しても、電池パックの電流供給を確保することができる。
【００２７】
具体的には、図２に示すように、平板２０の表面に、正極接続板２１と負極接続板２２とが形成され、正極接続板２１は、図３（ｃ）に示すように、平板２０に形成された開口部２０ａを介して、各素電池１００の正極端子８と接続している。また、各素電池１００の負極端子（電池ケース７の底部）は、負極バスバー２３で接続されており、負極バスバー２３の一部から延伸した導通部２４、２４ａを介して、平板２０に形成された負極接続板２２、２２ｂに接続されている。これにより、各素電池１００は、平板２０に形成された正極接続板２１及び負極接続板２２によって電気的に並列接続されている。
【００２８】
また、図３（ｃ）に示すように、平板２０は素電池１００の一端部（本実施形態では、正極端子８側）に密着して配設され、素電池１００の開放部８ａは、図３（ｂ）に示すように、正極接続板２１の開口部２１ｂを介して、平板２０と蓋４０との空間に設けられた排気ダクト５０に連通している。これにより、素電池１００の開放部８ａから排出される高温ガスは、平板２０に形成された開口部２０ａを介して排気ダクト５０に排出される。また、排気ダクト５０は、複数の素電池１００に対して略密閉状態で区画されているため、排気ダクト５０に排出された高温ガスは、周辺の素電池１００に曝されることなく、排気ダクト５０を介して、蓋４０に設けられた排出口４０ａから組電池２００外に放出させることができる。
【００２９】
また、平板２０の一端部は、図３（ａ）に示すように、蓋４０の排出口４０ａから外部に延出しており、正極接続板２１の端部に設けられた正極の電極端子２１ａ、及び負極接続板２２の端部に設けられた負極の電極端子２２ａが外部に露出している。これにより、組電池２００同士の電気的接続が容易になる。なお、平板２０は、正極及び負極の電極端子２１ａ、２２ａや、素電池１００の充放電を制御する信号を入出力する信号端子（不図示）が形成された配線基板であってもよい。
【００３０】
ここで、本発明における組電池２００は、複数の素電池１００が一列に配列されていればよく、素電池１００の正極端子８の向きや、素電池１００間の電気的な接続関係は特に制限されない。例えば、互いに隣接する素電池１００の正極端子８の向きを交互に変えて配列し、一列に配列された素電池１００を電気的に直列に接続するようにしてもよい。また、正極及び負極の電極端子２１ａ、２２ａや、素電池１００の充放電を制御する信号を入出力する信号端子は、必ずしも組電池２００に組み込まれていなくてもよい。
【００３１】
また、組電池２００は、必ずしもケース３０に収容されていなくてもよい。この場合、組電池２００には排気ダクト５０が形成されないが、後述するように、複数個の組電池２００で構成された電池モジュールをケースに入れることにより、電池モジュールに対して排気ダクトを形成することができる。
【００３２】
本発明における電池パックは、複数の電池モジュールを集合して構成されるが、この電池モジュールは、複数の素電池１００が一列に配列された組電池２００を単位として、組電池２００を複数個配列して構成される。そして、電池パックを構成する電池モジュールは、組電池２００が複数個並列に配列された第１の電池モジュールと、組電池２００が複数個直列に配列された第２の電池モジュールとの２種類の電池モジュールからなり、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールとを組み合わせて、電池パックが構成されている。
【００３３】
図４（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態における第１の電池モジュール３００の構成を模式的に示した分解斜視図で、図５は、第１の電池モジュール３００の斜視図である。
【００３４】
図４（ｃ）に示すように、複数（図では６個）の素電池が一列に配列された組電池２００を、複数個（図では４個）並列に配列して、第１の電池モジュール３００を構成している。ここで、「並列に配列する」とは、複数の組電池２００を、複数の素電池が一列に配列するＸ方向（列方向）に対して垂直なＹ方向に配列することをいう。
【００３５】
第１の電池モジュール３００は、複数個並列に配列された組電池２００の正極及び負極が、電気的に直列に接続されている。具体的には、平板２０の表面に形成された各組電池２００の正極の電極端子２１ａ及び負極の電極端子２２ａが、互いに電気的に直列に接続されている。なお、Ｘ方向に配列した素電池１００の負極端子（電池ケースの底部）は、負極バスバー２３で接続されており、負極バスバー２３の一部から延伸した導通部２４を介して、平板２０に形成された負極接続板２２に接続されている。
【００３６】
ここで、平板２０は、図２に示したように、各組電池２００毎に設ける代わりに、第１の電池モジュール３００全体で一つの平板２０を構成してもよい。また、ケース３０も、組電池２００毎にケースに入れる代わりに、第１の電池モジュール３００全体で一つのケース３０に収容し、蓋４０で蓋をしてもよい。また、図５に示すように、平板２０の一端部を蓋４０の排出口から外部に延出させ、第１の電池モジュール３００全体の正極及び負極の電極端子２１ａ、２２ａを外部に露出させてもよい。これにより、第１の電池モジュール３００同士、若しくは後述する第２の電池モジュールとの電気的接続が容易になる。
【００３７】
図６（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態における第２の電池モジュール４００Ａの構成を模式的に示した分解斜視図で、図７は、第２の電池モジュール４００Ａの斜視図である。
【００３８】
図６（ｃ）に示すように、複数（図では６個）の素電池が一列に配列された組電池２００を、複数個（図では２個）直列に配列して、第２の電池モジュール４００Ａを構成している。ここで、「直列に配列する」とは、複数の組電池２００を、複数の素電池が一列に配列するＸ方向（列方向）に対して平行な方向に配列することをいう。
【００３９】
第２の電池モジュール４００Ａは、複数個直列に配列された組電池２００の正極及び負極が、電気的に直列に接続されている。具体的には、平板２０の表面に形成された各組電池２００の正極接続板２１及び負極接続板２２を、正極及び負極の電極端子２１ａ、２２ａを介して、互いに電気的に直列に接続されている。また、各組電池２００の素電池１００の負極端子（電池ケース７の底部）は、負極バスバー２３で接続されており、負極バスバー２３の一部から延伸した導通部２４、２４ａを介して、平板２０に形成された負極接続板２２に接続されている。
【００４０】
ここで、平板２０は、図２に示したように、各組電池２００毎に設ける代わりに、第２の電池モジュール４００Ａ全体で一つの平板２０を構成してもよい。また、ケース３０も、組電池２００毎にケースに入れる代わりに、第２の電池モジュール４００Ａ全体で一つのケース３０に収容し、蓋４０で蓋をしてもよい。また、図７に示すように、平板２０の一端部を蓋４０の排出口から外部に延出させ、第２の電池モジュール４００Ａ全体の正極及び負極の電極端子２１ａ、２２ａを外部に露出させてもよい。これにより、第２の電池モジュール４００Ａ同士、若しくは第１の電池モジュール３００との電気的接続が容易になる。
【００４１】
図８（ａ）〜（ｄ）は、他の実施態様における第２の電池モジュールの構成を模式的に示した分解斜視図で、図９は、他の実施態様における第２の電池モジュール４００Ｂの斜視図である。
【００４２】
本発明において、第２の電池モジュールは、組電池２００を複数個直列に配列して構成されるが、「直列に配列する」には、図６（ａ）〜（ｅ）に示したように、複数の組電池２００を、複数の素電池が一列に配列するＸ方向（列方向）に対して平行な方向に配列する態様の他に、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、複数（図では２個）の組電池２００を、素電池（筒状電池）１００の軸方向（Ｚ方向）に配列する態様も含む。具体的には、平板２０の表面に形成された各組電池２００の正極接続板２１及び負極接続板２２が、互いに電気的に直列に接続されている。
【００４３】
ここで、ケース３０は、組電池２００毎にケースに入れる代わりに、図９に示すように、第２の電池モジュール４００Ｂ全体で一つのケース３０に収容し、蓋４０で蓋をしてもよい。また、平板２０の一端部を蓋４０の排出口から外部に延出させ、第２の電池モジュール４００Ｂ全体の正極及び負極の電極端子２１ａ、２２ａを外部に露出させてもよい。これにより、第２の電池モジュール４００Ｂ同士、若しくは第１の電池モジュール３００又は第２の電池モジュール４００Ａとの電気的接続が容易になる。
【００４４】
ここで、組電池２００が複数個並列に配列された第１の電池モジュール３００の外寸法は、図５に示したように、長さＬ１は、素電池（筒状電池）の径と組電池２００において一列に配列された素電池の個数との積で、高さＨ１は、素電池の軸方向の高さで、幅Ｗ１は、素電池の径と第１の電池モジュール３００のおいて並列に配列されたされた組電池２００の個数との積で、それぞれ定まる。
【００４５】
また、組電池２００が複数個直列に配列された第２の電池モジュール４００Ａの外寸法は、図７に示したように、長さＬ２は、素電池（筒状電池）の径と組電池２００において一列に配列された素電池の個数と第２の電池モジュール４００Ａおいて直列に配列された組電池２００の個数との積で、高さＨ２は、素電池の軸方向の高さで、幅Ｗ２は、素電池の径で、それぞれ定まる。
【００４６】
また、組電池２００が複数個直列に配列された第２の電池モジュール４００Ｂの外寸法は、図９に示したように、長さＬ３は、素電池（筒状電池）の径と組電池２００において一列に配列された素電池の個数との積で、高さＨ３は、素電池の軸方向の高さと第２の電池モジュール４００Ｂおいて直列に配列された組電池２００の個数との積で、幅Ｗ３は、素電池の径で、それぞれ定まる。
【００４７】
すなわち、複数の組電池２００を直列に配列した第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂの外寸法のうち最小幅Ｗ２、Ｗ３は、組電池２００を構成する素電池（筒状電池）の最小幅（筒状電池の径）と一致する。一方、複数の組電池２００を並列に配列した第１の電池モジュール３００の外寸法の最小幅Ｗ１は、並列に配列された組電池２００の個数で変わるが、少なくとも素電池の最小幅に対して組電池２００の個数倍となる。そのため、第１の電池モジュール３００と第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂとの外寸法の最小幅の差を大きくすることができる。これにより、第１の電池モジュール３００を広い空間に、第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂを狭い空間に搭載することによって、限られた空間へ電池パックを搭載する際の自由度を大きくすることができる。また、第１の電池モジュール３００及び第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂは、共に、複数の素電池が一列に配列された組電池２００を単位に構成されるため、各電池モジュールを容易に構築することができる。
【００４８】
図１０は、複数の電池モジュールを備えた電池パックを自動車に搭載した例を示した模式図である。後部座席の下にある比較的広い空間には、第１の電池モジュール３００を高はＨ１を縦方向にして配置し、前後座席間のフロアの下にある狭い空間には、第２の電池モジュール４００Ａを、最小幅Ｗ２を縦方向にして配置することによって、限られた空間に電池モジュールを効率よく配置することができる。
【００４９】
なお、本発明における電池パックは、所定の電圧及び容量を出力できるように、外寸法の異なる２種類の電池モジュール（第１の電池モジュール３００と第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂ）を適宜組み合わせて構成すればよく、各電池モジュール３００、４００Ａ、４００Ｂの個数や配列の仕方は、電池パックを搭載する空間の大きさによって適宜選択すればよい。
【００５０】
図１１（ａ）、（ｂ）は、第１の電池モジュール３００と第２の電池モジュール４００Ｂとの組合せの一例を示した斜視図である。図１１（ａ）は、比較的広い空間に対して、第１の電池モジュール３００を複数個（図では８個）並列に配置し、狭い空間に対して、第２の電池モジュール４００Ｂを直並列（図では、３個×３個）に配置したものである。なお、空間に余裕があれば、第２の電池モジュール４００Ｂの一部を二段重ねにしてもよい。
【００５１】
また、図１１（ｂ）に示すように、狭い空間に第２の電池モジュール４００Ｂを配置するだけでなく、比較的広い空間に対して、第１の電池モジュール３００を複数個（図では８個）並列に配置し、さらに余った空間に、第２の電池モジュール４００Ｂを複数個（図では３個）配置してもよい。
【００５２】
ここで、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電池モジュール３００と第２の電池モジュール４００Ｂとを組み合わせた電池パックは、第１の電池モジュール３００を構成する組電池２００における素電池の軸方向と、第２の電池モジュール４００Ｂを構成する組電池における素電池の軸方向とが、互いに直交している。
【００５３】
また、第１の電池モジュール３００は、並列に配列される組電池２００の個数に制限がないため、第１の電池モジュール３００を構成する組電池２００の個数は、第２の電池モジュール４００Ｂを構成する組電池２００の個数よりも多い。
【００５４】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態においては、第１の電池モジュール３００及び第２の電池モジュール４００Ａ、４００Ｂを構成する組電池２００は、電気的に直列に接続された例を説明したが、電気的に並列に接続されていてもよい。また、素電池１００を円筒形電池としたが、角形電池であってもよい。また、素電池の種類は特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、自動車、電動バイク又は電動遊具等の駆動用電源として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１      正極 
２      負極 
３      セパレータ 
４      電極群 
５      正極リード 
６      負極リード 
７      電池ケース 
８      端子板（正極端子）
８ａ    開放部 
９、１０    絶縁板 
１１    ガスケット 
１２    フィルタ 
１２ａ  貫通孔 
１３    インナーキャップ 
１３ａ  貫通孔 
１４    弁体 
２０    平板 
２０ａ  開口部 
２１    正極接続板 
２１ａ、２２ａ    電極端子 
２１ｂ  開口部 
２２    負極接続板 
２３    負極バスバー 
２４    導通部 
３０    ケース 
４０    蓋 
４０ａ  排出口 
５０    排気ダクト 
１００  素電池 
２００  組電池 
３００  第１の電池モジュール 
４００Ａ、４００Ｂ    第２の電池モジュール 
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011104792.tif 000005
【図４】
2011104792.tif 000006
【図５】
2011104792.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011104792.tif 000009
【図８】
2011104792.tif 000010
【図９】
2011104792.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月29日(2011.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
フィルタ１２は、インナーキャップ１３に接続され、インナーキャップ１３の突起部は、金属製の弁体１４に接合されている。さらに、弁体１４は、正極端子を兼ねる端子板（正極の電極部）８に接続されている。そして、端子板８、弁体１４、インナーキャップ１３、及びフィルタ１２が一体となって、ガスケット１１を介して、電池ケース７の開口部が封口されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
１      正極 
２      負極 
３      セパレータ 
４      電極群 
５      正極リード 
６      負極リード 
７      電池ケース 
８      端子板（正極の電極部）
８ａ    開放部 
９、１０    絶縁板 
１１    ガスケット 
１２    フィルタ 
１２ａ  貫通孔 
１３    インナーキャップ 
１３ａ  貫通孔 
１４    弁体 
２０    平板 
２０ａ  開口部 
２１    正極接続板 
２１ａ、２２ａ    電極端子 
２１ｂ  開口部 
２２    負極接続板 
２３    負極バスバー 
２４    導通部 
３０    ケース 
４０    蓋 
４０ａ  排出口 
５０    排気ダクト 
１００  素電池 
２００  組電池 
３００  第１の電池モジュール 
４００Ａ、４００Ｂ    第２の電池モジュール 
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池が配列されてケース内に収容された電池モジュールを複数個備えた電池パックであって、
前記電池モジュールは、前記複数の素電池が電気的に並列に接続された組電池を単位として、該組電池が複数個配列されて構成されており、
前記電池モジュールは、
前記組電池が複数個並列に配列された第１の電池モジュールと、
前記組電池が複数個直列に配列された第２の電池モジュールと
を含み、
前記第１の電池モジュールと前記第２の電池モジュールとが組み合わされて、前記電池パックが構成されており、
前記素電池は、該素電池内に発生したガスを電池外に排出する開放部を備えており、
前記組電池は、前記素電池の開放部と連通した排気ダクトを備え、
前記排気ダクトは、前記複数の素電池の一端側に配設された平板を有し、
前記素電池の開放部は、前記平板に形成された貫通孔を介して前記排気ダクトに連通しており、
前記平板は、前記素電池の電極部に接続される配線が形成されている、電池パック。
【請求項２】
前記素電池の開放部は、該素電池の電極端子に形成されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記組電池は、正極及び負極の電極端子と、前記素電池の充放電を制御する信号を入出力する信号端子とを備えている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
前記第１の電池モジュールは、複数個並列に配列された前記組電池の前記正極及び負極の電極端子が、電気的に直列に接続されており、
前記第２の電池モジュールは、複数個直列に配列された前記組電池の前記正極及び負極の電極端子が、電気的に直列に接続されている、請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記平板は、前記素電池の一端部に密着して配設されており、
前記排気ダクトは、前記複数の素電池に対して密閉状態で区画されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
前記平板は、配線基板で構成されており、
前記配線基板には、前記組電池における正極及び負極の電極端子及び前記信号端子にそれぞれ接続される配線が形成されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項７】
前記素電池は、筒状電池からなり、
前記第１の電池モジュールは、前記組電池が、一列に配列された前記複数の素電池の列方向に垂直な方向に、複数個並列に配列されており、
前記第２の電池モジュールは、前記組電池が、前記素電池の列方向に平行な方向に、または、前記筒状電池からなる素電池の軸方向に、複数個直列に配列されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項８】
前記第１の電池モジュールを構成する前記組電池における素電池の軸方向と、前記第２の電池モジュールを構成する前記組電池における素電池の軸方向とは、互いに直交している、請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
前記第１の電池モジュールを構成する前記組電池の個数は、前記第２の電池モジュールを構成する前記組電池の個数よりも多い、請求項１に記載の電池パック。
【国際調査報告】
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